鄧麟鋒 徐廷艦 卿偉源 王 烽
(成都華川公路建設(shè)集團(tuán)有限公司,四川 成都 610041)
為積極推進(jìn)京津冀交通一體化勞動(dòng)競(jìng)賽,太行山高速邯鄲段開展《工匠太行攻關(guān)》行動(dòng),深入挖掘工程建設(shè)中工藝微改進(jìn)、設(shè)備微改造、工法微改良等“三微五小”創(chuàng)意,打造工程亮點(diǎn),降低工程造價(jià),提升工程品質(zhì)。在隧道施工中,鉆爆臺(tái)車主要作為隧道掌子面爆破以及隧道初支的工作平臺(tái)使用,隧道開挖完畢以后,臺(tái)車一般就廢棄了。為提高設(shè)備器具綜合使用率,根據(jù)對(duì)隧道開挖現(xiàn)狀及工序進(jìn)行研究,對(duì)隧道臺(tái)車進(jìn)行了系統(tǒng)化改造,實(shí)現(xiàn)隧道臺(tái)車多功能綜合利用,實(shí)現(xiàn)“一車多用”,有效利用項(xiàng)目既有資源,降低施工成本。
隧道多功能臺(tái)車是利用原有鉆爆簡(jiǎn)易施工臺(tái)車,對(duì)臺(tái)車框架改造及增設(shè)其他輔助性機(jī)具,實(shí)現(xiàn)照明、降塵、運(yùn)輸、養(yǎng)護(hù)等多功能于一體的改造型設(shè)備。
多功能隧道鉆爆臺(tái)車結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,操作方便,功能多樣,改造成本低。其主要利用原有鉆爆臺(tái)車進(jìn)行改造,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,無須復(fù)雜精密儀器即可快速完成臺(tái)車的改造工作;鉆爆臺(tái)車設(shè)置橡膠滾輪移動(dòng)裝置,工作時(shí)由拖車牽引,兩個(gè)人員即可實(shí)現(xiàn)臺(tái)車移動(dòng),操作便捷;臺(tái)車通過改造增加除塵、養(yǎng)護(hù)功能,同時(shí)不影響原有功能,一機(jī)多用,提高了設(shè)備綜合使用性能,降低了設(shè)備采購成本;臺(tái)車主要利用工程中常見的鋼管、線纜、PVC管等材料進(jìn)行改造,改造成本低廉。
1.2.1 移動(dòng)照明功能
多功能臺(tái)車沿著鋼桁架,布設(shè)施工照明管線,管線外套PVC軟管,外接引入的臨時(shí)用電系統(tǒng),可實(shí)現(xiàn)臺(tái)車移動(dòng)式照明。此外,為滿足隧道的照明及用電安全要求,采用半導(dǎo)體材料LED燈作為照明燈使用。其具有抗震性能好、壽命長、低電壓安全性高的特點(diǎn),使洞內(nèi)施工人員能夠正??焖僮鳂I(yè)。
1.2.2 移動(dòng)降塵功能
多功能臺(tái)車?yán)闷渥詭У氖┕て脚_(tái)加裝降塵噴霧炮后,能快速對(duì)掌子面作業(yè)處進(jìn)行移動(dòng)降塵,有效降低隧道內(nèi)粉塵濃度,降低施工人員塵肺等職業(yè)病發(fā)概率。
1.2.3 運(yùn)輸功能
多功能臺(tái)車自帶滾輪移動(dòng)裝置,上部設(shè)置兩層工作平臺(tái),能夠存放、轉(zhuǎn)運(yùn)施工材料及小型機(jī)械設(shè)備,有效利用了其空間。
1.2.4 移動(dòng)養(yǎng)護(hù)功能
多功能臺(tái)車增設(shè)縱斷面環(huán)向中空鋼花管,接PVC軟管,采用水泵增壓方式,對(duì)混凝土頂部及側(cè)壁二襯混凝土進(jìn)行灑水養(yǎng)生,同時(shí)也能進(jìn)行灑水降塵作業(yè),實(shí)現(xiàn)“一車多用”。
臺(tái)車改造主要流程圖如圖1所示。
圖1 臺(tái)車改造主要流程圖
多功能改造臺(tái)車主要由原桁架式臺(tái)車和打孔環(huán)向鋼管以及外接的增壓水泵、照明管線等組成,如圖2所示。
圖2 多功能臺(tái)車設(shè)計(jì)圖
改造臺(tái)車豎向鋼支架搭設(shè)中空熱軋無縫鋼管,作為水流通道,在離底部約50 cm處設(shè)置進(jìn)出水調(diào)節(jié)閥門,連接隧道PVC水管道供水系統(tǒng),接頭處采用可松動(dòng)式鋼制接頭,便于拆卸。灑水中空管道由普通鋼管自制加工而成,沿著三層平臺(tái)半圓形設(shè)置,鋼管外弧段單面打孔,孔距3~5 cm,孔徑1~3 mm左右,作為養(yǎng)護(hù)灑水口。無縫鋼管內(nèi)部通水受壓后從孔內(nèi)噴射出,對(duì)隧道二襯面進(jìn)行灑水養(yǎng)生。臺(tái)車電力照明管線主要沿著臺(tái)車鋼架內(nèi)側(cè)凹面處設(shè)置,減少觸碰概率,同時(shí)線纜外套PVC軟管保護(hù)線纜,采用12~36 V電壓作為照明施工用電;臺(tái)車下部安裝橡膠滾輪,工作時(shí)由一臺(tái)裝載機(jī)牽引前進(jìn),進(jìn)行移動(dòng)灑水養(yǎng)護(hù)作業(yè);為提高作業(yè)安全性,臺(tái)車三層工作平臺(tái)設(shè)置防護(hù)圍欄,可放置滅火器、降塵霧炮等輔助器械,實(shí)現(xiàn)臺(tái)車的降塵等其他功能。
臺(tái)車改進(jìn)需要配備的機(jī)械材料有:電焊機(jī)、鋼筋切割、機(jī)60 mm熱軋無縫半壁打孔鋼管、HRB400螺紋鋼、PVC塑料軟管、I型鋼及其他線纜等。臺(tái)車在使用過程中存在不可避免的缺陷,施工中需要注意以下幾點(diǎn):
臺(tái)車移動(dòng)過程中需要注意保護(hù)外接管線,由專人看護(hù),防止管線纏繞雜物及被拉斷;由于臺(tái)車存在水電系統(tǒng),為防止漏電,每次工作前必須對(duì)臺(tái)車進(jìn)行檢查,及時(shí)發(fā)現(xiàn)線管破裂并處理;臺(tái)車灑水養(yǎng)生過程中,注意移動(dòng)速度均勻,保證隧道壁面灑水均勻;臺(tái)車移動(dòng)前及時(shí)清理前方的石頭等雜物,便于臺(tái)車前進(jìn);臺(tái)車停放時(shí)注意必須塞放楔形方木,防止臺(tái)車自行移動(dòng)。
該多功能臺(tái)車,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作容易、改造費(fèi)用低廉、安全環(huán)保,可用于多種地質(zhì)隧道,對(duì)其效益成本簡(jiǎn)要分析如下。
多功能臺(tái)車功能豐富,可減少其他設(shè)備的采購成本;同時(shí)改造費(fèi)用低、速度快。改造材料為工地常見的鋼管、線纜等材料,易于獲得,平均每臺(tái)臺(tái)車改造費(fèi)用不足5 000 元;臺(tái)車結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,改造速度快捷,改造一臺(tái)臺(tái)車僅需2 d時(shí)間。
改造臺(tái)車操作簡(jiǎn)單,兩名人員即可完成臺(tái)車操作,進(jìn)行移動(dòng)灑水養(yǎng)護(hù)施工作業(yè),控制臺(tái)車勻速行走即可保證灑水養(yǎng)護(hù)質(zhì)量,同時(shí)全斷面灑水施工效率高。
多功能改造臺(tái)車不影響原有隧道施工功能及效率,且能實(shí)現(xiàn)一機(jī)多用功能。在完成隧道鉆孔、鋼拱架、筋網(wǎng)片鋪設(shè)等工序后,利用工序間隙時(shí)間對(duì)隧道二襯面進(jìn)行移動(dòng)式灑水養(yǎng)護(hù),綜合利用率高。
多功能臺(tái)車加裝噴霧裝置,可有效達(dá)到降塵效果,同時(shí)將施工機(jī)械產(chǎn)生的有害氣體融入噴霧中,極大地改善了隧道封閉空間的空氣質(zhì)量。此外,降塵同時(shí)提高了空氣濕度,可預(yù)防隧道中靜電的產(chǎn)生,其對(duì)于瓦斯隧道意義重大。
太行山高速邯鄲段古臺(tái)1號(hào)隧道是凈寬為12.75 m的分離式中長隧道,隧道右幅902 m,左幅940 m。多功能臺(tái)車于2017年10月初投入該隧道的施工中,實(shí)踐應(yīng)用證明改造臺(tái)車操作方便,能夠快速有效地實(shí)現(xiàn)隧道降塵功能,同時(shí)對(duì)隧道的養(yǎng)護(hù)功能效果好;此外功能多用,有效利用了既有設(shè)備,實(shí)現(xiàn)了設(shè)備的綜合利用,間接降低了施工成本。多功能改造臺(tái)車簡(jiǎn)單實(shí)用,用途多種,得到了現(xiàn)場(chǎng)工人、監(jiān)理及業(yè)主單位等各方面的好評(píng)。